A taxonomia proposta para o sistema de alarmes da solu¸c˜ao ´e apresentada na Figura 4.3. Esta permite n˜ao s´o identificar os diferentes tipos de alarmes definidos, como tamb´em a sua dependˆencia com os parˆametros necess´arios para gerar estes alarmes. Para gerar qualquer um dos alarmes, s˜ao necess´arios os identificadores de dispositivos e/ou animais e os timestamp dos identificadores quando guardados na gateway, .
Foram ent˜ao definidos trˆes grandes grupos de alarmes e que s˜ao detalhados nas subsec¸c˜oes que se seguem, nomeadamente:
• Alarmes associados aos dispositivos; • Alarmes associados aos animais;
Figura 4.3: Taxonomia do Sistema de Alarmes
4.2.1 Alarmes associados aos dispositivos
Este tipo de alarmes, tal como o nome indica, est˜ao diretamente associados ao estado dos dispositivos. Nesta categoria definiram-se as seguintes situa¸c˜oes alarm´ısticas: bateria baixa, problemas de hardware e coleiras perdidas.
Bateria
Os alarmes relacionados com a bateria dos dispositivos destinam-se a identificar se os mesmos se encontram com bateria baixa. Esta situa¸c˜ao ´e cr´ıtica visto permitir ao gestor dos equipamentos gerir os carregamentos das baterias, assim como detetar situa¸c˜oes em que o equipamento esteja a ficar sem bateria em pleno funcionamento (o que pode comprometer a seguran¸ca das vinhas e/ou dos animais).
Para a dete¸c˜ao destes alarmes, ´e essencial saber o identificador do dispositivo e a percen- tagem de bateria. Desta forma, realiza-se uma leitura da percentagem de bateria de cada um dos ID’s presentes na mem´oria partilhada. Por fim, para que este alarme seja gerado, comparam-se os valores das percentagens da bateria com valores limiares que s˜ao configur´aveis pelo administrador do sistema.
Problemas de Hardware
Estes alarmes permitem que o utilizador seja notificado caso exista um poss´ıvel problema com o hardware dos equipamentos, mais concretamente nas coleiras. Um sensor deixar de fun- cionar ou ter um funcionamento deficiente pode comprometer todo o sistema, sendo portanto
imperativo a identifica¸c˜ao destas situa¸c˜oes.
Para gerar estes alarmes realiza-se uma an´alise dos valores medidos pelo aceler´ometro, realizando-se, neste caso, apenas uma an´alise aos valores da acelera¸c˜ao dinˆamica, pois esta ´e gerada pelas vibra¸c˜oes do movimento, permitindo determinar em que dire¸c˜ao o dispositivo se est´a a mover e qual a velocidade.
Coleiras Perdidas
Os dispositivos s˜ao inseridos em coleiras, tipicamente colocadas `a volta do pesco¸co do animal. Dado que os animais andam em ambientes com diferentes tipos de obst´aculos, estas podem soltar-se ou simplesmente rebentar. Assim, a dete¸c˜ao destas situa¸c˜oes ´e tamb´em muito relevante para a solu¸c˜ao do SheepIT, visto que um animal sem a coleira poder´a provocar estragos irremedi´aveis numa vinha.
No sentido de gerar este alarme, ´e necess´ario analisar os valores do aceler´ometro, nomea- damente acelera¸c˜ao dinˆamica e ˆangulos (pitch, roll e heading) e o estado em que a coleira se encontra (a lista de estados dispon´ıvel encontra-se na Tabela 2.1). O que permite distinguir este alarme de situa¸c˜oes em que o animal est´a a dormir ´e a compara¸c˜ao dos valores da ace- lera¸c˜ao com os do resto do rebanho, pois este alarme apenas ´e gerado se tamb´em se verificar uma diferen¸ca significativa das acelera¸c˜oes dinˆamicas do rebanho em compara¸c˜ao com a co- leira em quest˜ao. Isto ´e poss´ıvel, pois estes animais apresentam um comportamento greg´ario, isto ´e, tendem a andar juntos e a ter comportamentos semelhantes, raz˜ao que permite antever situa¸c˜ao de alarme no caso de uma s´o coleira estar inactiva.
4.2.2 Alarmes associados aos animais
Nos alarmes associados aos animais podem-se encontrar cen´arios diretamente ligados ao comportamento dos animais. Para esta solu¸c˜ao em concreto foram definidos dois alarmes essenciais, nomeadamente, a ocorrˆencia de um elevado n´umeros de infra¸c˜oes e a dete¸c˜ao de situa¸c˜oes de pˆanico.
Infra¸c˜oes
Os alarmes de infra¸c˜ao s˜ao gerados quando um animal cometeu um elevado n´umero de infra¸c˜oes num curto espa¸co de tempo. Esta situa¸c˜ao permite ao produtor identificar ani- mais que possam estar a causar demasiados estragos na vinha ou at´e identificar animais que n˜ao estejam aptos para este tipo de sistema, tipicamente designados por animais refrat´arios. Por norma, um animal com muito alarmes de infra¸c˜oes n˜ao dever´a ser usado neste tipo de aplica¸c˜oes.
No ˆambito do projeto SheepIT, o alarme de infra¸c˜oes est´a, naturalmente, relacionado com o n´umero de est´ımulos aplicados ao animal num intervalo de tempo, sejam eles sonoros ou eletroest´aticos. No primeiro caso, o sistema utiliza o identificador da coleira e o contador de est´ımulos sonoros. J´a para o segundo, o sistema utiliza o identificador da coleira e o contador de est´ımulos eletroest´aticos aplicados ao animal. A distin¸c˜ao destes dois tipos de alarmes ´e importante porque permite tirar conclus˜oes importantes acerca da efetividade do mecanismo de condicionamento. Um animal com um elevado n´umero de avisos sonoros e um baixo n´umero de est´ımulos eletroest´aticos aprendeu a associar o som ao castigo e, portanto, aprendeu a evitar essa situa¸c˜ao. J´a um animal com um elevado n´umero de est´ımulos sonoros
e eletroest´aticos n˜ao aprendeu a associar os est´ımulos sonoros aos eletroest´aticos e, portanto, n˜ao est´a apto para ser utilizado no controlo de infestantes.
Pˆanico
O alarme de pˆanico ocorre quando o/os animal/animais est˜ao assustados. Esta situa¸c˜ao ´e importante pois permite identificar situa¸c˜oes de poss´ıveis ataques de predadores ou outras situa¸c˜oes que possam estar a colocar em risco o bem-estar do animal.
Este alarme pode ser detetado quando o/os animal/animais est´a/est˜ao a correr continua- mente durante um intervalo de tempo. Neste contexto definiram-se dois tipos de alarmes de pˆanico. O alarme de pˆanico individual, em que apenas um animal est´a em pˆanico; e o alarme de pˆanico do rebanho, em que a maioria dos animais est´a em pˆanico. Apesar da existˆencia de dois tipos de alarmes de pˆanico diferentes, os dados a analisar s˜ao semelhantes nos dois casos, ou seja, ´e necess´aria o ID da coleira e o m´odulo da acelera¸c˜ao dinˆamica.
4.2.3 Alarmes associados aos animais e/ou dispositivos
Existem alarmes que podem estar tanto associados aos animais como aos dispositivos. Neste contexto, e no ˆambito da presente disserta¸c˜ao foi apenas definido um, o alarme de ausˆencia.
Os alarmes de ausˆencia ocorrem quando um ou mais dispositivos deixam de ser detetados pelo sistema. Tal pode acontecer por fatores associados ao animal ou ao dispositivo. No primeiro caso, a situa¸c˜ao de alarme ocorre quando o animal sai da ´area de pastoreio (porque fugiu ou foi roubado), deixando de comunicar com a restante rede. Contudo o alarme pode tamb´em ser despoletado por situa¸c˜oes associadas ao dispositivos. Alguns exemplos s˜ao: o dispositivo ter ficado sem bateria, o dispositivo n˜ao conseguir comunicar pela existˆencia de demasiados obst´aculos ou o equipamento ter-se desligado por qualquer raz˜ao desconhecida.
Para detetar estes alarmes ´e necess´ario, al´em do identificador dos animais e/ou disposi- tivos, o timestamp da ´ultima mensagem recebida. Ap´os ter passado algum tempo desde o registo da ´ultima comunica¸c˜ao, o alarme ´e ent˜ao gerado. A Figura 4.4 demonstra a evolu¸c˜ao sequencial que leva a que um alarme de ausˆencia, neste caso para a Coleira 1, seja gerado. Pode-se observar que a Coleira 1 inicialmente ´e detetada, ou seja, para que este alarme seja gerado, o dispositivo tem de ser lido pelo menos uma vez. Ap´os um determinado per´ıodo de tempo desde a ´ultima vez que a coleira ´e detetada, ´e gerado um alarme de baixa prioridade, sendo a notifica¸c˜ao realizada apenas atrav´es da p´agina web. No ciclo seguinte, ou seja, pas- sado mais algum tempo sem ser detetada, o n´ıvel de prioridade da coleira 1 evolui para m´edio, e o estado do alarme ´e atualizado na p´agina web. Mas se esta permanecer sem ser detetada, nesse caso a coleira evolui para um alarme de alta prioridade e o utilizador ´e notificado via SMS, email e, como nos outros casos, atrav´es da p´agina web.
Figura 4.4: Diagrama de sequˆencia para alarmes de ausˆencia